Energiewirtschaftliche Daten, Zusammenfassung Arbeitsergebnis

Energiewirtschaftliche Daten
1
Erwartungen an die zukünftige Entwicklung
Zum Verständnis von Entwicklungen auf dem Energiesektor ist die Kenntnis von bestimmten
Basisdaten notwendig. Dazu zählen insbesondere das Bruttoinlandsprodukt und die
Bevölkerungsentwicklung. Aus diesen resultieren andererseits wichtige Größen wie die
Anzahl der Beschäftigten, die Parameter der Verkehrsentwicklung usw., die den
Energiebedarf bestimmen.
Die hier aufgeführten Daten stammen aus dem Projektbericht „Projektionsrechnungen für das
Energiesystem von Deutschland bis zum Jahr 2050“, der 2009 vom Forschungszentrum Jülich
unter Mitwirkung des VDI erarbeitet wurde.
1.1
Entwicklung des Bruttoinlandsprodukts
Das BIP-Wachstum betrug im Zeitraum 1991 – 2008 durchschnittlich 1,5 % mit abnehmender
Tendenz. Konjunkturbedingte Schwankungen werden durch Mittelungen über 8-9 Jahre
ausgeglichen.
Für 2008 – 2050 wird nach Bild 1 ein mittleres Wachstum von 1,4 % angenommen.
Quellen:
http://www.destatis.de
http://www.statistik-portal.de insbesondere siehe:
http://www.statistik-portal.de/Statistik-Portal/GenesisUebersicht.asp
BIP 1991 - 2050 (Jahr 2000 = 100)
250
1,4 %/a
197,4
1991-2008
1,5 %/a
200
2000-2008
1,2 %/a
150
1991-2000
1,8 %/a
100
2008
110,1
50
0
1990
Bild 1:
1.2
2000
2010
2020
2030
2040
2050
Bruttoinlandsprodukt von Deutschland: Tatsächliche
Entwicklung bis 2008 und Prognose der Entwicklung danach
Bevölkerungsentwicklung
Die Entwicklung der Bevölkerungszahl in Deutschland bis 2050 ist einer Studie zur
Mobilitätsentwicklung des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
(BMVBS) entnommen [Szenarien der Mobilitätsentwicklung unter Berücksichtigung von
Siedlungsstrukturen bis 2050. Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Magdeburg,
2006] (siehe Bild 2).
90
88
Bevölkerung [Mio.]
86
84
82
82,4
82,6
82,4
80
82,1
81,6
81,0
78
80,2
79,4
78,4
76
77,3
74
72
70
2000
Bild 2:
1.3
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
2045
2050
Prognose der Bevölkerungsentwicklung für Deutschland
Entwicklung der Energienachfragen
Bezogen auf das Jahr 2000 wird nach dem Gutachten für das BMVBS die Nachfrage nach
Güterverkehrsleistungen, Bruttowertschöpfung in der Industrie und Wohnfläche deutlich
zunehmen, während der Personenverkehr annähernd konstant bleibt und die Anzahl
Beschäftigter in Gewerbe, Handel und Dienstleistung abnimmt (siehe Bild 3).
200
Güterverkehr
180
BWS Industrie
160
140
Wohnfläche
120
100
Personenverkehr
80
Beschäftigte GHD
60
40
20
0
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Bild 3:
2
Prognose der Nachfragen nach Energiedienstleistungen im
Verkehrssektor (Güterverkehr, Personenverkehr),
Haushaltssektor (Wohnfläche je Einwohner), GHD-Sektor
(Beschäftigte) und im Industriesektor (Brutto-Wertschöpfung) in
%.
Entwicklungen in der Energietechnik
Die nachstehend aufgeführten Abschätzungen künftiger Wirkungsgrade,
Investitionskosten und Emissionsdaten wurden im Rahmen des internationalen Projekts
„Future Climate Engineering Solutions“ erarbeitet und mit den Kraftwerksdaten der VGB
(Vereinigung der Großkraftwerksbetreiber) e.V. sowie mit dem Forschungszentrum Jülich
abgestimmt.
Die Emissionswerte in den nachstehenden Tabellen sind bezogen auf den Brennstoffinput,
Geldwerte sind bezogen auf das Jahr 2000.
2.1
Konventionelle Kraftwerkstechnik
Die Entwicklung in der konventionellen Kraftwerkstechnik geht in Richtung höherer
Frischdampftemperaturen und damit höherer Wirkungsgrade. Damit verbunden ist ein
Anstieg der spezifischen Investitionskosten.
Kohlevergasung und Gasturbineneinsatz im IGCC-Prozess ermöglichen eine weitere
Steigerung der Effizienz.
Braunkohlekraftwerke
2010
2020
2030
2040
Staubfeuerung, 900 MW
η
Invest
SO2
%
€/kW
g/GJ
43,5
1050
70
46,5
1100
70
48,5
1160
70
50,5
1220
70
2010
2020
2030
2040
η
%
46,5
48,5
51,0
53,5
IGCC, 900 MW
Invest
€/kW
1250
1300
1350
1425
SO2
g/GJ
27,5
27,5
27,5
27,5
Steinkohlekraftwerke
2010
2020
2030
2040
2010
2020
2030
2040
Staubfeuerung 900 MW
η
Invest SO2 NOX
%
€/kW g/GJ g/GJ
44,5
900
70
70
49,5
1100
70
70
51,0
1145
70
70
52,0
1175
70
70
IGCC, 900 MW
η
Invest SO2
%
€/kW g/GJ
48,0
1400 27,5
50,5
1200 27,5
52,5
1240 27,5
55,0
1315 27,5
NOX
g/GJ
22,5
22,5
22,5
22,5
NOX
g/GJ
70
70
70
70
NOX
g/GJ
22,5
22,5
22,5
22,5
Erdgaskraftwerke
GuD konventionell 2x400 MW
2010
2020
2030
2040
2010
2020
2030
2040
η
%
59
61
62
63
Invest SO2
€/kW g/GJ
450
0
500
0
536
0
566
0
NOX
g/GJ
85
85
85
85
nur Gasturbine
η
Invest SO2
%
€/kW g/GJ
40,0
220
0
42,0
300
0
43,5
330
0
44,5
360
0
NOX
g/GJ
85
85
85
85
Kernkraftwerke (Typ: EPR)
η
%
2010
2020
2030
2040
2.2
Invest
€/kW
36,0
36,5
37,0
37,5
2300
2200
1900
1850
SO2
g/GJ
0
0
0
0
NOX
g/GJ
0
0
0
0
Kraftwerkstechnik mit CCS (Carbon Capture and Storage)
Bedingt durch den höheren Anlagenaufwand (CO2-Wäscher, Luftzerlegungsanlagen usw.)
fallen die Investitionskosten höher aus als bei konventionellen Prozessen. Der
Energieaufwand für die CO2-Abtrennung und Luftzerlegung führt zu einer erheblichen
Absenkung der Wirkungsgrade. Derartige Anlagen werden erst ab 2020 erwartet. Die
CO2-Abscheidung liegt bei ca. 90%.
Braunkohlekraftwerke
2020
2030
2040
2020
2030
2040
Post-combustion MEA-Wäsche
η
Invest
SO2
%
€/kW
g/GJ
34,9
1980
70
40,5
1900
70
42,5
1960
70
Oxyfuel
η
Invest
SO2
%
€/kW
g/GJ
38,5
2000
70
41,5
1870
70
43,5
1930
70
Braunkohle IGCC Wäsche
η
Invest
SO2
NOX
g/GJ
70
70
70
NOX
g/GJ
70
70
70
NOX
%
2020
2030
2040
39,8
43,5
46,0
€/kW
2300
2000
2075
g/GJ
27,5
27,5
27,5
g/GJ
22,5
22,5
22,5
Steinkohlenkraftwerke
2020
2030
2040
2020
2030
2040
2020
2030
2040
Steinkohle: Post-combustion MEA-Wäsche
η
Invest
SO2
%
€/kW
g/GJ
37,9
1750
70
43,0
1600
70
44,0
1630
70
Steinkohle: Oxyfuel
41,5
1850
70
44,0
1700
70
45,0
1730
70
Steinkohle IGCC Wäsche
41,8
1900
27,5
45,0
1500
27,5
47,5
1575
27,5
NOX
g/GJ
70
70
70
70
70
70
22,5
22,5
22,5
Erdgas-Kraftwerke
GuD konventionell Post-combustion MEA-Wäsche
NOX
η
Invest
SO2
%
€/kW
g/GJ g/GJ
2020
52,5
890
0
85
2030
54,4
920
0
85
2040
55,4
950
0
85
GuD Reformer Wäsche
2020
54,2
1000
0
85
2030
55,9
936
0
85
2040
56,9
966
0
85
2.3
Erneuerbare Energien
2.3.1 Windenergie
Wind Offshore
5 MW Anlagen, 30 km
Entfernung
Invest
€/kW
3250
2010
2500
2020
2000
2030
1750
2040
Wind Onshore
2 MW Anlagen
2010
2020
2030
2040
Invest
€/kW
1000
740
660
650
2.3.2 Wasserkraft
Große Wasserkraftanlagen
2010
2020
2030
2040
Invest
€/kW
4295
4295
4295
4295
Kleine Wasserkraftanlagen
2010
2020
2030
2040
Invest
€/kW
4295
4295
4295
4295
2.3.3 Photovoltaik
Photovoltaik 100 kW
2010
2020
2030
2040
Invest
€/kW
4400
3000
1540
1100
Photovoltaik 500 kW
2010
2020
2030
2040
Invest
€/kW
4000
2800
1400
1000

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